(57)【要約】  回転子（２）と、固定子（４）と、回転シャッタ（３）とを備え、回転子および固定子はチャンバを画定する表面部分を備え、回転子は第１の表面部分（２Ａ）を備え、固定子は実質的に２つの表面部分（４ａ’；４ｂ’）を備え、固定子の２つの表面部分は互いに隣り合う、ロータリピストンおよびシリンダ装置（１）。【選択図】図２
2019529770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、
固定子と、
回転シャッタとを備え、
前記回転子および前記固定子はチャンバを画定する表面部分を備え、
前記回転子は第１の表面部分を備え、前記固定子は実質的に２つの表面部分を備え、
前記固定子の前記２つの表面部分は互いに隣り合う、
ロータリピストンおよびシリンダ装置。
【請求項２】
前記２つの固定子表面部分が、前記チャンバを画定する主要表面部分である、請求項１に記載のロータリピストンおよびシリンダ装置。
【請求項３】
断面が、前記回転子の回転軸を含む、半径方向平面で取られる、請求項１または２に記載のロータリピストンおよびシリンダ装置。
【請求項４】
前記チャンバが、請求項１の前記表面部分である、３つの主要表面部分によって実質的に画定される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のロータリピストンおよびシリンダ装置。
【請求項５】
前記固定子の表面部分の一方が、断面で見るとき、実質的に線形である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のロータリピストンおよびシリンダ装置。
【請求項６】
前記固定子の前記表面部分が、断面で見るとき、実質的に線形である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のロータリピストンおよびシリンダ装置。
【請求項７】
前記固定子の前記表面部分が、断面輪郭で見るとき、１０〜１７０度、または５０〜１５０度の範囲の角度を成す、請求項１〜６のいずれか一項に記載のロータリピストンおよびシリンダ装置。
【請求項８】
前記固定子の前記表面部分が、断面で見るとき、互いに実質的に直交する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のロータリピストンおよびシリンダ装置。
【請求項９】
前記固定子の前記表面部分が、接合領域で交わるか、または互いに近接すると好ましい、請求項１〜８のいずれか一項に記載のロータリピストンおよびシリンダ装置。
【請求項１０】
前記回転子の前記表面部分の断面輪郭が湾曲している、請求項１〜９のいずれか一項に記載のロータリピストンおよびシリンダ装置。
【請求項１１】
前記回転子の前記表面部分が、前記固定子の前記表面部分の一方の遠位領域からまたはその近くから、前記固定子の他方の表面部分の遠位領域までまたはその近くまで延在する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のロータリピストンおよびシリンダ装置。
【請求項１２】
前記固定子の前記表面部分が、それぞれ、環状表面部分および実質的に円筒形の表面部分を少なくとも部分的に含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のロータリピストンおよびシリンダ装置。
【請求項１３】
前記固定子の前記環状表面部分が実質的に平坦であり得る、請求項１２に記載のロータリピストンおよびシリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概してロータリピストンおよびシリンダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータリピストンおよびシリンダ装置は様々な形態をとることができ、内燃機関、または過給機もしくは流体ポンプなどの圧縮機、または蒸気機関もしくはタービン交換などの膨張機、または別の形態の容積式装置としてなど、多数の用途に使用することができる。
【０００３】
ロータリピストンおよびシリンダ装置は回転子および固定子を含むと考えることができ、固定子は少なくとも部分的に環状チャンバまたはシリンダ空間を画定し、回転子はリングまたは環状（断面が凹状）の表面の形態であり得、回転子は回転子から環状シリンダ空間内に延在する少なくとも１つのピストンを含み、使用時に少なくとも１つのピストンは、固定子に対する回転子の回転時に環状シリンダ空間を通って周方向に移動し、回転子は固定子に対してシールされ、装置はシリンダ空間シャッタをさらに備え、シリンダ空間シャッタは、シャッタが回転可能に取り付けられていることなどにより、シャッタが環状シリンダ空間を仕切る閉位置まで、およびシャッタが少なくとも１つのピストンの通過を許容する開位置まで、固定子に対して移動可能であり、シリンダ空間シャッタはシャッタディスクの形態であり得る。
【０００４】
我々はロータリピストンおよびシリンダ装置の新規構成を考案した。
【発明の概要】
【０００５】
本発明によれば、ロータリピストンおよびシリンダ装置であって、
回転子と、
固定子と、
回転シャッタとを備え、
回転子および固定子はチャンバを画定する表面部分を備えてもよく、
回転子は第１の表面部分を備えてもよく、固定子は実質的に２つの表面部分を備えるまたは画定してもよく、
固定子の２つの表面部分は隣り合ってもよい、または互いに隣接してもよい、
ロータリピストンおよびシリンダ装置が提供される。
【０００６】
２つの固定子表面部分はチャンバを画定する主要表面部分であり得る。
【０００７】
固定子の２つの表面部分は（例えば回転軸に対する）異なるそれぞれの向きを有する。
【０００８】
断面は、回転子の回転軸を含む半径方向平面上で取られてもよい。
【０００９】
好ましくはチャンバは、上記のようなものである３つの主要表面部分によって実質的に画定される。
【００１０】
固定子の表面部分は、断面で見たときに隣接する湾曲部分および直線部分を含んでもよい。
【００１１】
固定子の表面部分は断面において実質的に直線状であり得る。固定子表面部分の少なくとも１つは断面において非線形、湾曲状または皿状であり得る。
【００１２】
固定子の表面部分は、断面で見たときに、互いに実質的に直交していなくてもよく、０度〜９０度の間の角度で向けられてもよく、または５０度〜１３０度の間、または１０度〜１７０度の範囲内の角度で向けられてもよい。
【００１３】
あるいは、固定子の表面部分は、断面で見たとき、実質的に互いに直交してもよい。
【００１４】
固定子の表面部分は、接合領域で交わるか、または互いに近接することが好ましい。固定子部分は互いに接続されていることが好ましい。固定子表面部分は互いに隣接していると見なすことができる。
【００１５】
固定子の表面部分の１つまたは複数の断面形状は実質的に線形である。
【００１６】
回転子の表面部分の断面形状は、実質的に湾曲していてもよい。
【００１７】
回転子の表面部分は、固定子の表面部分の一方の遠位領域からまたはその近くから、固定子の他方の表面部分の遠位領域までまたはその近くまで延在することができる。
【００１８】
断面で見たとき、チャンバは、３つの主要なチャンバ画定表面を含む三面チャンバと呼ばれることがある。
【００１９】
断面は、回転子の回転軸を含む半径方向平面上でとられてもよい。
【００２０】
固定子の表面部分は、（少なくとも部分的に）環状の表面部分と、実質的に円筒形の表面部分とをそれぞれ含み得る。
【００２１】
固定子の環状表面部分は実質的に平坦であり得る。
【００２２】
回転子の回転軸は、シャッタの回転軸と直交しない角度で存在し得る。最も好ましくは、回転子とシャッタの回転軸は平行ではない。
【００２３】
回転子の回転軸は、シャッタの回転軸と実質的に直交し得る。
【００２４】
固定子は、回転子およびシャッタを実質的に収容するまたは包含するまたは包み込む構造を含み得る。固定子は、互いに接続されると、集合的に回転子とシャッタを取り囲む２つの部分またはサブアセンブリを含むことができる。固定子は全体的にまたは部分的に回転子を取り囲むことができる。
【００２５】
環状チャンバは、環状または円形の作動シリンダまたは空間と呼ばれることがある。
【００２６】
「ピストン」という用語は、本明細書において、その最も広範な意味で、文脈が認めれば、シリンダ壁に対して移動可能な仕切りを含むように用いられ、そのような仕切りは、一般に相対移動の方向にかなりの厚さを有するものである必要はなく、ブレードの形態とすることができる。仕切りは、かなりの厚さを有するものとすることができるか、または、中空とすることができる。ピストンはシリンダ空間内に仕切りを形成してもよい。ピストンは使用時に回転子の回転軸の周りを回転するように配置されてもよい。
【００２７】
理論上、シャッタは往復可能であることができるが、特に高速が必要とされる場合には、往復部材の使用を回避することが好ましく、シャッタは好ましくは１つまたは複数のシャッタディスクを備え、シャッタディスクは、環状シリンダ空間の周方向または円状に延在するボアと実質的に整列した状態に位置決めされるように配置され、シャッタの開状態において少なくとも１つのピストンがそこを通過することを許容する少なくとも１つの開口部を設けられる。
【００２８】
回転子および固定子は、作動チャンバを画定し得る。作動チャンバを部分的に画定する回転子の表面は、断面が凹状または湾曲していてもよい。作動チャンバは実質的に環状の形態であってもよい。
【００２９】
シャッタはシリンダ空間の実質的に半径方向に延在する仕切りを提示してもよい。
【００３０】
シャッタの少なくとも１つの開口部は、シャッタの実質的に半径方向に、およびシャッタに対して設けられてもよい。
【００３１】
好ましくは、ピストンは、開口部が環状シリンダ空間を通るときに、妨げられることなく、移動するシャッタの開口部を通過するような形状にされる。ピストンは、ピストンが開口部を通るときにシールが形成されるように、ピストンとシャッタの開口部との間に最小限の隙間があるような形状にされてもよい。シールは、ピストンの第１の側方部分の表面または辺縁領域に設けることができる。圧縮機の場合、第１の側方部分は先行表面を提供し、膨張器の場合、第１の側方部分は後続表面を提供する。
【００３２】
「シール」という用語は、対向する表面間の密な間隔による意図的な流体の漏出経路の許容を含み、必ずしも流体密な構造を形成しないように、本文書全体を通して、その最も広範な意味で使用される。この範囲内で、シールは、近接して延在する表面または近接して延在する線または近接して延在する領域によって達成され得る。シールは、そこを通る流体の伝達を最小化または制限する対向する表面間のシールギャップによって提供することができる。異なる表面に対応するシールギャップは、異なる組立ておよび動作上の要求により、それらのそれぞれの対向する部分に対して異なる隙間を有し得る。
【００３３】
回転子は、回転子本体および固定子を相対的に位置決めするために、ピストンとシリンダ壁との間の協働に依拠するよりも、固定子によって好ましくは回転可能に支持される。ロータリピストンおよびシリンダ装置が、ピストンが比較的高い摩擦力を生じる好適なピストンリングによってシリンダと同軸に維持される従来の往復ピストン装置とは異なることが認識されるであろう。
【００３４】
回転子とシャッタディスクの円周面との間のシールは、流体の伝達を最小限に抑えるように配置された、それらの間のシールギャップによって提供されてもよい。
【００３５】
回転子は、固定子によって担持される好適な軸受手段によって回転可能に支持されてもよい。
【００３６】
好ましくは、固定子は少なくとも１つの入口ポートと少なくとも１つの出口ポートとを含む。
【００３７】
ポートの少なくとも１つは、シャッタに実質的に隣接し得る。
【００３８】
好ましくは、シャッタディスクの角速度に対する回転子の角速度の比は１：１であるが、他の比が可能である。
【００３９】
シャッタは、シリンダ空間の（たった）１つの領域また位置においてシリンダ空間を通って延在するかまたはシリンダ空間と交差するように配置することができる。
【００４０】
回転子は、部分的に固定子と共に環状チャンバを画定する（円形の）凹面または湾曲表面を含むことができる。部分的にシリンダ空間を画定する回転子の表面は、皿状またはボウル状の形状または構成であり得る。
【００４１】
チャンバ画定固定子表面の少なくとも１つは、回転子の半径方向内側にあってもよい。
【００４２】
ピストンは、概して回転子の回転軸に向かって回転子表面から延在し得る、または装置の内側に延在するものとして説明されてもよい。回転子表面はピストンの半径方向外側にある。あるいは、ピストンは、回転子の回転軸から概して離れるように回転子表面から延在し得る、または装置の外側に延在するものとして説明されてもよい。回転子表面は、ピストンの半径方向内側にあってもよい。
【００４３】
回転子表面は、回転子の回転軸に対して実質的に垂直な平面に関して非対称であり得、この平面は回転子表面の中央領域を通って延在し、回転子表面は、回転子の回転軸から概ね離れるように向けられ得る。
【００４４】
中央領域は、好ましくは回転子の回転軸に対して、回転子表面の（軸方向）端部部分間の実質的に等距離のところに配置されてもよい。
【００４５】
回転子表面は、垂直平面から斜めにオフセットされていると見なすことができる。斜めのオフセットは、平面から実質的に４５度、５５度、または３０度から６０度の範囲、または４０から５０度の範囲であり得る。
【００４６】
回転子表面は、垂直平面と、回転軸を含むそれに直交する第２の面との角度的に中間の対向斜め配向を呈してもよい。
【００４７】
チャンバ画定固定子表面のうちの少なくとも１つは、回転子の半径方向外側にあってもよい。
【００４８】
装置は回転シャフトを備えていてもよく、回転子はそれに取り付けられてもよく、それと一体であってもよく、およびシャフトの周りに延在してもよい。シャフトは、回転子の少なくとも１つの軸方向端部から延在することができる。シャフトは、それぞれが回転子のそれぞれの軸方向端部から離れる方向に延在する２つのシャフト部分を含み得る。シャフトは、回転子を通って延在するように配置された単一の構成要素を含み得る。回転子は、それを通して回転シャフトが配置され得る中央開口部を含み得る。
【００４９】
シャフトは、装置への回転入力および／または出力を提供し得る。
【００５０】
回転軸受が、環状チャンバから軸方向に間隔を置いて設けられてもよい。少なくとも２つの回転軸受が、環状チャンバからおよび互いに軸方向に間隔を空けて設けられ、環状チャンバが軸受の中間にあるように配置されてもよい。
【００５１】
回転子表面は、好ましくは軸方向断面で見たときに、概してフレア状の輪郭であってもよい。回転子表面は第１の回転子表面端部領域と第２の回転子表面端部領域との間に延在してもよく、第１の回転子表面端部領域は回転子の回転軸に沿って第２の回転子表面端部領域に対して間隔をあけられ、回転子表面端部領域の一方は他方の端部領域よりも大きい半径方向範囲を有する。端部領域のそれぞれは、回転軸に関する回転子表面の遠位領域または最端領域に配置されてもよい。
【００５２】
回転子表面は、連続的、滑らか、および湾曲のうちの少なくとも１つであり得る。
【００５３】
装置および装置のいずれかの特徴部は、個々にまたは組み合わせて、以下の記載中に記載されおよび／または図面中に示される１つまたは複数の構造的または機能的特性を備えてもよい。
【００５４】
ここで本発明の様々な実施形態を以下の図面を参照して単なる例として記載する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１の型のロータリピストンおよびシリンダ装置の斜視図である。
【図２】図１のロータリピストンおよびシリンダ装置の軸方向断面図である。
【図３】図２のロータリピストンおよびシリンダ装置の回転子の部分斜視図である。
【図４】ロータリピストンおよびシリンダ装置の第２の型の軸方向断面図である。
【図５】図４の装置の部分斜視図である。
【図６】図４の装置の回転子の軸方向部分図である。
【図７】第１の型の装置の本発明のさらなる実施形態の軸方向断面図である。
【図８】第１の型の装置の本発明のさらなる実施形態の軸方向断面図である。
【図９】第１の型の装置の本発明のさらなる実施形態の軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
図を参照すると、これらは回転子、固定子、および回転シャッタを含み、様々な動作上の外観に適合させることができる種類のロータリピストンおよびシリンダ装置の様々な実施形態を示している。固定子および回転子は、回転子に取り付けられたピストンが通過する（概ね）環状のチャンバを画定する表面部分を備えている。シャッタはチャンバ内に仕切りを提供し、妨げられることなくピストンが通過することを可能にするスロットを有する。以下に記載される実施形態において、特に作動チャンバの有利な幾何学的特徴に言及する。
【００５７】
最初に図１および２に目を向けると、第１の種類のロータリピストンおよびシリンダ装置１が示され、それは回転子２と、固定子４と、シャッタディスク３とを備えている。図１はロータリピストンおよびシリンダ装置の固定子を示す。固定子４は、内側固定子および外側固定子と呼ばれ得るものを含む。内側固定子４ａは、実質的に円筒形であり、外面４ａ’を画定する。外側固定子４ｂは実質的に環状の形態であり、内向きの表面４ｂ’を画定する。
【００５８】
固定子４は、シャッタ３を受け入れ、回転子および固定子の上記表面によって画定された環状チャンバまたはシリンダ空間１０を分割するように設けられたスロット２５をさらに備える。
【００５９】
トランスミッションアセンブリが回転子２とシャッタ３の回転を同調するために提供される。トランスミッションアセンブリはシャフト１４および歯付きギア１５を備える。ギアボックスを備えるさらなるギア（図示せず）、または別のトランスミッション手段が、歯付きギアをシャフト９に接続可能であり、それによってシャッタ３がピストンと同期して回転することを保証する。
【００６０】
ポート７が外側固定子４ｂに設けられる。他のポートを固定子にまたはポート７に加えて設けることもできる。
【００６１】
図２および３は、皿状または凹状リングを備える回転子２を示す。回転子２は、内側固定子４ａの上に嵌合して環状のシリンダ空間１０を画定する。回転子２は、流体ポート１６を備えている。ポート１６は、環状シリンダ空間または作動チャンバ１０に対する回転子の半径方向反対側に配置された固定子部分（図示せず）のさらなるポートに対応することができ、それは固定子および回転子の両方の最も外側であるように配置された構造を備え、弁付きポートを形成する。あるいは、弁または出入り口の別の形態が使用されてもよい。
【００６２】
代替的に、上述のように、回転子２内または追加の固定子部分内のさらなるポートを使用することができる。
【００６３】
図３において、回転子２はピストン５を含むことが分かる。ピストンは、妨げられることなくシャッタのスロット３ａを通過し、それとシールを形成するように成形される。ピストン５は側方表面５ａおよび５ｂを有する。表面５ａは固定子の表面４ｂと対向してそれとシールを形成し、表面５ｂは表面４ａと対向してそれとシールを形成する。「シール」とは、対向する表面間の（狭い）間隔によって、流体の漏出経路を許容することを含み、必ずしも流体密シールを形成する必要はない。例えば、シールは、対向する移動表面の間の近接して延在する線または近接して延在する領域によって達成されてもよい。
【００６４】
図２に示すように、チャンバ１０は、湾曲した回転子表面２ａと、２つの固定子表面４ａ’および４ｂ’とを含む。図から分かるように、断面において、固定子表面４ａ’および４ｂ’は、湾曲しておらず直線状であり得る。前記固定子表面４ａ’および４ｂ’は互いに実質的に直交して配置され、接合領域で合流する。チャンバ画定固定子表面４ａ’および４ｂ’の両方は、概して、回転子２の半径方向内側に位置すると言える。チャンバ１０は、三方チャンバと呼ばれることがあり、以下の利点を有する：
【００６５】
固定子上に接合領域が１つしかないため製造／検査コストが削減される。
【００６６】
チャンバの表面積／容積比は減少され、それによってチャンバ内での使用に利用可能な容積を有利に最大化する。
【００６７】
より詳細には、所与の回転子２に対して、４ａおよび４ｂ’の線形断面は、シャッタディスク３から離れるように第１のトランスミッションギア１５を移動することによって可能にされ得る。これは、シャッタディスク３の回転を回転子２に同期させるトランスミッション手段の第１のギアである。既知の装置では、包装サイズおよびシャフト剛性要件を低減するためにそれはシャッタディスク３の近くに配置されていたが、これは、より大きな／最大化された作動チャンバ１０、したがって装置のより大きな容積容量を可能にする直線状表面４ａ’および４ｂ’を有することを困難にする可能性がある。第１のトランスミッションギアを概して作動チャンバ１０および装置の実質的に外側の位置に移動させると、より大きい押退け容積１０が可能になるが、トランスミッションの長さも長くなり（より低いトランスミッション剛性、より多くのギアが必要な場合は潜在的により大きいバックラッシュ）、そして機械全体の嵩も増大する。これは、本発明がより小さい機械により適し得るが、それに限定されないことを意味する。
【００６８】
チャンバが（固定子４とピストン５との間の）追加の湾曲表面界面によって画定される場合のように、内側固定子は必ずしもピストン５の別の湾曲表面上に位置する必要がないので、装置のより容易な組み立てが促される。内側固定子を前記湾曲表面上に載せるのではなく、外側固定子４ｂの平坦表面４ｂ’上に載置することができる。半径方向の位置合わせは、嵌合円筒表面４ａ’と回転子の協働表面とによって達成される。これは、組立工程の一部として余分な隙間を制御し調整する必要性を効果的に排除する。
【００６９】
ここで図４および５に目を向けると、第２の型のロータリピストンおよびシリンダ装置１５０が示されており、これは回転子１０２、固定子１０４、およびシャッタディスク１０３を含む。回転子１０２は回転軸Ａ−Ａの周りを回転するように取り付けられる。固定子１０４は、回転子に対して維持されるハウジングまたはケーシングなどの構造１０４ａおよび１０４ｂを備え、回転子の表面１０２ａに面する固定子の内側表面１０４ａ’および１０４ｂ’が一緒になって、全体的に１００で示される環状のシリンダ空間または作動チャンバを画定する。表面１０４ａ’は、固定子の実質的に円筒形の部分の一部として記載することができ、表面１０４ｂ’は、円筒形部分の環状端部の一部として記載することができる。図から分かるように、２つの固定子表面１０４ａ’および１０４ｂ’は、断面で見たときに互いに実質的に直交するように配置されている。断面は、回転子Ａ−Ａの回転軸を含む半径方向平面でとられることが理解されるであろう。
【００７０】
回転子と一体であるかまたは回転子に取り付けられて表面１０２ａから延在するピストン１０５が設けられている。シャッタディスク１０３に設けられたスロットまたは開口部１０３ａは、ピストンが通過できるようなサイズおよび形状である。シャッタディスク１０３の回転は、トランスミッション手段によって回転子に連動させることができ、トランスミッション手段は、歯車を含むことができ、回転子の回転がシャッタディスクの回転と同期したままであることを保証するように配置される。トランスミッション手段の可能なギア付き構成要素は、歯付きギア１１５によって示されている。シャッタディスク１０３は、シャッタディスクの片側または両側に部分を含むことができるシャフト１０７によって回転可能に取り付けられている。
【００７１】
この装置の使用時には、シャッタディスクの円周面１３０が回転子の表面１０２ａと対向してそれらの間にシールを形成し、それによりシャッタディスクが環状シリンダ空間内で仕切りとして機能的に働くことを可能にする。
【００７２】
回転子の表面１０２ａの形状は、回転するシャッタディスクの円周面１３０によって規定され得る。
【００７３】
回転子および固定子は作動流体用の１つまたは複数の入口ポートおよび１つまたは複数の出口ポートを有する環状シリンダ空間を提供するように構成される。ポートの１つは以下により詳細に記載される。
【００７４】
図５を特に参照すると、（表現を簡単にするため）固定子またはハウジングを除いた回転子およびシャッタの配置の斜視図が示されている。両方の図からわかるように、シャフト１０９が提供され、それは端部部分１０９ａおよび１０９ｂを備え、回転子１０２を通って延在する。この配置を達成するために、回転子２に中央貫通穴（参照符号なし）が設けられる。有利なことに、装置の組立中、回転子はシャフト１０９の上に滑らせることができる。回転子１０２は、組立プロセス中にシャフトが適切な位置にある状態で、シャフトと固定されるように構成される。回転子１０２は端部部分１０９ａおよび１０９ｂの中間に配置される。装置１５０の特定の動作用途に応じて、シャフトは回転入力または出力を提供するように使用されてよい。
【００７５】
明らかなように、ピストン１０５は比較的広い寸法なので、ピストンが開口部を通過することを可能にするために、シャッタ１０３の開口部１０３ａはそれに応じて比例しなければならない。ピストンとシャッタディスクとの間の相対移動を考慮して、開口部１０３ａの境界が適切に構成／輪郭決めされることは認識されるであろうし、図面においてある程度明らかである。
【００７６】
回転子１０２には、表面１０２ａから反対側、すなわち回転子の「後」面と呼ぶことができるものまで延在するポート１１０が設けられている。
【００７７】
以下にさらに記載されるように、これは流体、例えば圧縮流体が装置の環状作動チャンバに出入りすることを都合よく可能にする。
【００７８】
図４および５を参照すると、部分１０４ａに従属して、構造１１５が設けられている。この特徴部は、装置からの作動流体用の出口ポートなどのポートを提供する。構造１１５は開口部を含み、部分１０４ａの内側は開口部と連通する導管または通路１１６を含むように構成される。回転子１０２の上述のポート１１０は、定期的に通路１１６と整列するように配置されている。回転子１０２が回転し、ポート１１０が通路１１６と整列すると、流体が環状作動チャンバ１００に連続的に出入りすることが可能になる。
【００７９】
装置１５０の組み立てまたは製造中に、部分１０４ａおよび１０４ｂは、締結具によってまたは他の手段によって互いに強固に取り付けることができる。
【００８０】
シャフト１０９は、軸受１２０によって回転可能に取り付けられ、回転軸Ａ−Ａの周りを回転するように配置される。前に示唆したように、通路１１６によって提供される、固定子１０４内に形成された圧縮機の配置内の出口ポートを典型的に提供するポートに加えて、作動流体のための入口を提供するポート（図示せず）も提供される。使用中、回転子とシャッタとの間のトランスミッションは、それらの間の必要な同期を保証する。装置１５０が圧縮機として使用される場合、適切な動力源または駆動源をシャフト１０９の端部部分１０９ａまたは１０９ｂに取り付けることができる。
【００８１】
図６は、装置１５０の回転子１０２の幾何学的特性を示すのに役立つ。回転子１０２の表面１０２ａは、非対称であるとして、または傾斜して配向されているとして記載され得る。この非対称性は、その中間点１４０で回転子１０２を貫通してこれを二等分する平面Ｐ−Ｐに関している。その中間点は、表面１０２ａの軸方向範囲を定めかつ境界を決める遠位端部分１１２ａと１１２ｂとの間の中間にあるものとして記載することができる。平面Ｐ−Ｐも回転軸Ａ−Ａに直交している。断面１０２ａの凹面または湾曲は平面Ｐ−Ｐに関して非対称であることが分かる。矢印で示すように、回転子表面自体は回転軸Ａ−Ａから外向きかつ外側に概ね向いている。配向角の尺度は、平面Ｐ−Ｐと回転子表面１０２ａとの間の交点で接線Ｔをとることによって決定することができる。それにより、接線Ｔ−Ｔと平面Ｐ−Ｐとの間の配向角ｘを決定することが可能である。この角度は実質的に５５度である。
【００８２】
他の角度も可能であり、例えばこの角度は２０〜７０度の間、または３０〜６０度の間であり得る。
【００８３】
トランスミッション歯付きギア１１５は、シャッタディスク１０３から離され、これにより、上記実施形態に関連して記載したのと同じ概念的基礎に基づく、３つの側１０４ａ、１０４ｂおよび１０２ａを有する、（修正された開口部１０３ａ’およびピストン５から分かるように）より大きな／最大化された作動チャンバ１００が可能になる。
【００８４】
図７は、第１の型のロータリピストンおよびシリンダ装置の代替実施形態を示す。ここでは、固定子４は、図２に示される装置と同様に、２つの内側表面４ａ’および４ｂ’を形成する単一の部分を含むように示されている。しかしながら、表面４ｂ’の異なる向きが、回転子２にもアセンブリの他の構成要素にも変更を加えることなく、作動チャンバ１０のより大きな容積を可能にする。これは、断面で見たときに面４ｂが面４ａ’に対して非直交の向きを有することによって達成される。面４ｂ’は、回転子の回転軸を中心とした円錐台形の表面として考えることができる。
【００８５】
図８はさらなる可能な実施形態を示す。図７と同様に、チャンバ１０を画定する固定子４の表面のうちの１つを円錐台形と考えることができる。この特定の実施形態では、表面４ａ’は実質的に円錐台形であり、表面４ｂ’は実質的に平面９または断面において直線である）。この配置は、シャッタディスク３のシャフト１４と相互作用するギアなどのトランスミッション要素のためのより多くのスペースを可能にするために有利であり得る。
【００８６】
図９は、図７の装置の変形と考えることができるさらに別の可能な実施形態を示している。ここで、固定子４は同じく面４ａ’および４ｂ’を含むが、面４ｂ’は断面において湾曲している。これは、湾曲したまたは皿状の環状表面を形成すると考えることができる。そのような表面は、機械加工および検査により費用がかかる可能性があるが、それは、装置の他の構成要素に対する最小限の修正でチャンバ１０のさらなる容積増加を可能にする。
【００８７】
上記の例で具体化されたものと同じ基本原理を具体化する代替実施形態は、単一の湾曲表面を含むが、（断面で見たときに）２つより多くの直線／線形輪郭チャンバ画定表面を含み得ることは認識されるだろう。これらの代替実施形態は、図４から６に見られる型の機械に組み込まれてもよいこともまた認識されるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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